(57)【要約】      （修正有）【課題】高圧ガスシリンダに接続される水分検出器組立体を改良する。【解決手段】水分検出プローブが入るハウジングには、圧力レギュレータが搭載され、圧力レギュレータの流出口は、ハウジングの孔に向かって開口している。レギュレータは、レギュレータの孔を、排出口とは反対側で閉鎖して主チェンバを形成するキャップと、流入口と、レギュレータの孔内を延び、流入口から流出口への流体の流れを制御するピストンとを備えている。レギュレータの流出口は、レギュレータの孔からハウジングの孔への流体の流れを制限するためのオリフィスである。ピストンの直径の大きなヘッドおよびこのヘッドに向かって開口している流出口の開口部により、レギュレータの孔内に制御チェンバが形成されている。制御チェンバ内の圧力は、流体流れ遮断位置と流体流れ位置との間におけるピストンの移動を制御する。【選択図】図１
2007114199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に細長いプローブを有する水分検出器と、
軸方向の孔が内部を貫通して延設されているハウジングと、
前記ハウジングに搭載されている圧力レギュレータとを備えており、
前記軸方向の孔が、前記水分検出器が設けられている第一の端部と、内部に前記プローブが延設されている細長い中間部と、ハウジング流出口オリフィスを提供している第二の端部とを有し、
前記プローブと前記ハウジングの前記孔の前記中間部とが、前記ハウジング流出口オリフィスに向かって開口している環状の隙間空間を形成し、
前記ハウジングが、前記ハウジングの前記隙間空間に向かって開口しているレギュレータ開口部を有し、
前記レギュレータが、内部を軸方向の孔が貫通しているレギュレータ本体と、第一の手段とを有し、
前記本体の前記孔が、前記レギュレータ開口部を通って前記ハウジングの前記隙間空間に向かって開口している流出口を形成している第一の端部と、前記孔の前記第一の端部に較べて直径がより大きい軸方向中間部と、第二の端部とを有し、
前記第一の手段が、前記本体の前記第二の端部を閉鎖するために、前記本体に搭載され、
前記第一の手段が、高圧流入口と、該流入口を前記本体の前記孔の前記中間部に連通させる流路とを有し、
前記流路が、前記本体の前記孔の前記第一の端部と同軸状にかつ一直線上に並んでいる第一の孔部と、第二の手段とを有し、
前記第二の手段が、前記第一の手段の前記流路から前記本体の前記孔の前記第一の端部まで流れる流体の流れを制御して前記第一の手段の前記流路の流体の圧力から減圧した制御圧力の流体を前記レギュレータの前記流出口に供給するために、前記本体の前記孔の前記中間部内に延設されてなる、水分検出器組立体。  
【請求項２】
前記ハウジングの前記孔が中心軸を有し、前記レギュレータ本体が前記ハウジングの前記孔の前記軸に対してほぼ直角を形成して延びている中心軸を有し、前記プローブが軸方向中間部を有し、前記レギュレータ開口部が前記プローブの前記軸方向中間部に向かって直接に開口してなる、請求項１記載の水分検出器組立体。
【請求項３】
前記ハウジングの前記開口部がネジ切りされ、前記レギュレータ本体の前記第一の端部が、前記圧力レギュレータを前記ハウジングに搭載するために、前記ハウジングの前記開口部に螺着可能なネジ付き端部を有し、前記第二の手段が、内部を貫通するオリフィスが設けられている取付部材を有し、該オリフィスが、流体を通過させて前記ハウジングの前記隙間空間の中へ流し込むために、前記ハウジングの前記開口部および前記ハウジングの前記隙間空間のうちの一つに向かって開口し、前記取付部材が、前記レギュレータ本体の前記孔内に延設されるように、前記レギュレータの前記第一の端部に着脱可能に搭載されてなる、請求項１記載の水分検出器組立体。
【請求項４】
前記隙間空間が前記ハウジングの前記開口部から離れて軸方向に沿って前記隙間空間に向かう方向に延び、前記第二の手段が、内部を貫通するオリフィスが設けられている取付部材を有し、該オリフィスが、流体を通過させて前記ハウジングの前記隙間空間の中へ流し込むために、前記ハウジングの前記開口部および前記ハウジングの前記隙間空間のうちの一つに向かって開口し、前記取付部材が、前記レギュレータ本体の前記孔内に延設されるように、前記レギュレータの前記第一の端部に着脱可能に搭載され、前記取付部材の前記オリフィスが、前記ハウジングの前記オリフィスに較べて直径が小さくなっている、請求項１記載の水分検出器組立体。
【請求項５】
前記第一の手段が、前記レギュレータ本体とともになって、前記本体の前記孔の前記中間部内に主チェンバを形成し、前記本体の前記孔の前記第一の端部が、前記主チェンバに向かって開口している下底面および上底面を有している円錐台形状の孔部と、一方の端部が前記上底面に向かって開口し他方の端部が前記隙間空間および前記ハウジングの前記レギュレータ開口部のうちの一つに向かって開口しているオリフィスとを備えてなる、請求項１記載の水分検出器組立体。
【請求項６】
前記第一の手段が、前記レギュレータ本体とともになって、前記本体の前記孔の前記中間部内に主チェンバを形成し、前記第二の手段が、内部を貫通するオリフィスが設けられている取付部材を有し、該オリフィスが、流体を通過させて前記ハウジングの前記隙間空間の中へ流し込むために、前記ハウジングの前記開口部および前記ハウジングの前記隙間空間のうちの一つに向かって開口し、前記第二の手段が、前記流路の前記孔部から前記取付部材の前記オリフィスまで流れる流体の圧力を制御するためのピストン手段をさらに有し、前記ピストン手段が、前記取付部材と前記ピストン手段との間に軸方向に制御チェンバを提供するために、前記主チェンバおよび前記流路の前記孔部の内部で軸方向に移動可能に搭載され、前記ピストン手段が、レギュレータ最大流量位置と流体流遮断位置との間で移動可能なように、前記本体の前記孔部内に設けられ、前記取付部材とともになって制御チェンバを形成するために、前記流路の前記孔部と前記取付部材との間の位置に設けられてなる、請求項１記載の水分検出器組立体。
【請求項７】
前記流路が、前記流入口を前記流路の前記第一の孔部と連通させるとともに、前記流路の前記第一の孔部に向かって開口して弁座を形成する第二の孔部を有し、前記ピストン手段が、直径の大きなヘッド部と、軸方向に反対側にある直径の小さなヘッド手段とを有し、前記直径の大きなヘッド部が、前記レギュレータ本体との間で流体が漏洩しないようにシールされているとともにそれに向かって前記制御チェンバが開口しており、前記直径の小さなヘッド手段が、前記流路の前記第一の孔部内に設けられ、前記ピストン手段が流体流遮断位置にある場合、前記弁座に当接し、前記流路の前記第二の孔部から前記流路の前記第一の孔部まで流れる流体を遮断し、前記直径の小さなヘッド手段が、前記レギュレータ本体とともになってレギュレータ隙間空間を形成し、前記ピストン手段が流体流遮断位置にない場合、前記弁座と連通するように構成されてなる、請求項６記載の水分検出器組立体。
【請求項８】
前記ピストン手段は、該ピストン手段の前記レギュレータ最大流量位置および前記流体流遮断位置において、前記直径の小さなヘッド手段を通って、前記レギュレータの前記隙間空間および前記制御チェンバに向かって開口している流路を有し、前記直径の小さなヘッド手段の最大直径が、前記直径の大きなヘッド部の最大直径に較べて数倍小さく、これにより、前記制御チェンバ内の流体の圧力が、前記流入口に高圧が加えられたとき、前記ピストン手段の軸方向の移動を制御するように構成されてなる、請求項７記載の水分検出器組立体。
【請求項９】
軸方向に細長いプローブを有している水分検出器と、
内部を貫通している孔を有しているハウジングと、
前記ハウジングに搭載されている圧力レギュレータとを備えており、
前記ハウジングの前記孔が中心軸を有しているとともに、前記水分検出器を搭載するための第一の端部と、内部に前記プローブを延設するための細長い中間部と、ハウジング流出口オリフィスを提供する第二の端部とを有し、
前記プローブと前記ハウジングの前記孔の前記中間部とが、前記ハウジング流出口オリフィスに向かって開口しているハウジング環状隙間空間を形成し、
前記ハウジングが、前記ハウジングの前記隙間空間に向かって開口しているレギュレータ開口部を有し、
前記圧力レギュレータが、高圧流入口と、流出口と、前記流入口を前記流出口に連通させる流体流路と、第一の手段とを有し、
前記第一の手段が、前記流体流路内に設けられ、前記流出口および前記ハウジングの前記オリフィスを通って流れる流体の圧力を、前記流入口の流体の圧力から著しく減圧した圧力にかつ前記ハウジングの前記隙間空間において実質的に大気圧のレベルに制御し、
前記圧力レギュレータがレギュレータ本体を有し、該レギュレータ本体が、前記流出口を有し、前記流出口が前記ハウジングの前記レギュレータ開口部を通って前記ハウジングの前記隙間空間に向かって開口させるように前記ハウジングに搭載されてなる、水分検出器組立体。
【請求項１０】
前記レギュレータが、内部を軸方向に貫通するとともに前記流体流路を部分的に形成する孔が設けられているレギュレータ本体を有し、前記レギュレータ本体の前記孔が、前記ハウジングの前記孔の前記中心軸に対して少なくともほぼ直角に延びている中心軸を有し、前記本体の前記孔が、前記ハウジングの前記隙間空間に向かって開口している第一の端部を有してなる、請求項９記載の水分検出器組立体。
【請求項１１】
前記レギュレータが、前記レギュレータ本体に搭載されるとともに孔を有しているキャップを備え、該孔が、前記流体流路を少なくとも部分的に形成し、前記レギュレータ本体の前記孔に向かって開口し、前記レギュレータ本体の前記孔とともになって主チェンバを形成し、前記キャップが前記流入口を有し、前記キャップの前記孔が前記流入口に向かって開口し、前記第一の手段が取付部材とピストン手段とを有し、前記取付部材が、前記本体の前記第一の端部の前記孔部に搭載されているとともに、前記ハウジングの前記隙間空間および前記主チェンバに向かって開口されているオリフィスを有し、前記ピストン手段が、前記キャップの前記孔から前記取付部材の前記オリフィスまで流れる流体の圧力を自動的に制御するように構成され、前記ピストン手段が、前記取付部材と前記ピストン手段との間で軸方向に制御チェンバを提供するために、前記主チェンバおよび前記キャップの前記孔の内部で軸方向に移動するように搭載され、前記流体流路が前記キャップの前記孔および前記取付部材の前記オリフィスを貫通してなる、請求項１０記載の水分検出器組立体。
【請求項１２】
前記レギュレータ本体が、中心軸を有しているとともに前記レギュレータ本体を軸方向に貫通している孔を備え、前記本体の前記孔が、前記ハウジングの前記隙間空間に向かって開口している第一の端部と、軸方向の反対側に第二の端部とを有し、前記圧力レギュレータが、前記レギュレータ本体に搭載されているとともに前記高圧流入口を有しているキャップと、前記流入口および前記本体の前記孔の前記第一の端部に向かって開口している孔とを有し、前記第一の手段が、前記キャップの前記孔から前記本体の前記孔の前記第一の端部までの流体の流れを制御するためのピストン手段を有し、前記ピストン手段が、レギュレータ最大流量位置と流体流遮断位置との間で移動可能であり、前記流体流路が、前記ピストン手段、前記本体の前記孔および前記キャップの前記孔により少なくとも部分的に形成されてなる、請求項９記載の水分検出器組立体。
【請求項１３】
前記本体の前記孔の前記第二の端部が、前記本体の前記孔の前記第一の端部に較べて、直径が数倍大きく、前記キャップの前記孔が、前記流入口に向かって開口している第一の端部と、前記本体の前記孔の前記第二の端部に向かって開口しているとともに前記キャップの前記孔の前記第一の端部に向かって開口して弁座を形成している第二の端部とを有し、前記キャップの前記孔の前記第二の端部が、前記本体の前記孔の前記第二の端部に較べて直径が数倍小さく、前記ピストン手段が、前記本体の前記孔の前記第二の端部との間で流体が漏れないようにシールされている直径の大きなヘッドと、前記キャップの前記孔の前記第二の端部内に延びる直径の小さなヘッドと、前記ピストンの前記直径の大きなヘッドと前記直径の小さなヘッドとの間を軸方向に延びている棒とを有し、該棒が、前記ピストン手段の前記最大流量位置および前記流体流遮断位置において、前記直径の小さなヘッドと前記直径の大きなヘッドとの間で軸方向に、前記キャップの前記第二の端部との間で流体が漏れないようにシールされるように構成されてなる、請求項１２記載の水分検出器組立体。
【請求項１４】
前記直径の小さなヘッドが、キャップの環状の隙間空間を形成するために前記キャップの前記第二の孔部よりも直径が小さくなっており、また、前記ピストン手段が前記流体流遮断位置にある場合、前記キャップの前記第一の孔部から前記キャップの前記隙間空間までの流体の流れを遮断するために前記弁座に当接する部分を前記直径の大きな部分から離れた位置に備え、前記流体流路が流路を有し、該流路が、前記キャップの前記隙間空間に向かって開口しているとともに、前記直径の大きなヘッドを通って、前記直径の大きなヘッドと前記本体の前記孔の前記第一の端部との間の前記本体の前記孔に向かって開口してなる、請求項１３記載の水分検出器組立体。
【請求項１５】
前記直径の小さなヘッドが、キャップ環状隙間空間を形成するために前記キャップの前記第二の孔部よりも直径が小さく、前記ピストン手段が弁部材を有し、該弁部材が、前記直径の小さなヘッドに搭載され、前記ピストン手段の前記流体流遮断位置において、前記キャップの前記第一の孔部から前記キャップの前記隙間空間までの流体の流れを遮断すべく前記弁座に当接するように構成され、前記流体流路が流路を有し、該流路が、前記キャップの前記隙間空間に向かって開口しているとともに、前記直径の大きなヘッドを通って、前記直径の大きなヘッドと前記本体の前記孔の前記第一の端部との間の前記本体の前記孔に向かって開口してなる、請求項１３記載の水分検出器組立体。
【請求項１６】
前記第一の手段が、前記本体の前記孔の前記第一の端部内に搭載されている取付部材を有し、該取付部材が、前記ピストンの前記直径の大きなヘッド部とともになって前記ピストンの前記直径の大きなヘッド部と前記取付部材との間の前記本体の前記孔内に制御チェンバを提供し、前記取付部材がオリフィスを有し、該オリフィスが、前記制御チェンバに向かって開口し、前記制御チェンバの最小直径および前記直径の大きなヘッドの直径に較べて数倍小さく、前記流体流路が、前記取付部材の前記オリフィスにより部分的に形成されてなる、請求項１５記載の水分検出器組立体。
【請求項１７】
軸方向に細長いプローブを有する水分検出器と、
軸方向の孔を有しているハウジングと、
前記ハウジングに搭載されている圧力レギュレータとを備えており、
前記軸方向の孔が、前記水分検出器が前記ハウジングに搭載されている第一の端部と、内部に前記プローブが延設されている細長い中間部と、ハウジングオリフィスを提供している第二の端部とを有し、
前記プローブと前記ハウジングの前記孔の前記中間部とが、前記ハウジングオリフィスに向かって開口している環状の隙間空間を形成し、
前記ハウジングが、前記ハウジングの前記隙間空間に向かって開口しているレギュレータ開口部を有し、
前記レギュレータが、レギュレータ本体と、軸方向の孔と、キャップと、取付部材と、ピストンとを有し、
前記レギュレータ本体が、第一の端部と、軸方向の中間部と、軸方向反対側の第二の端部とを有し、
前記軸方向の孔が、第一の本体部、中間本体部および第二本体部を通って延び、
前記本体の前記孔が、前記レギュレータ開口部を通って前記ハウジングの前記隙間空間に向かって開口している第一の端部と、前記本体の前記中間部内に延設され前記本体の前記孔の前記第一の端部に較べて直径がより大きくなっている軸方向中間部と、第二の端部とを有し、
前記キャップが、前記本体の前記孔の前記第二の端部を閉鎖するために、前記本体に搭載され、前記本体とともになって主チェンバを形成し、
前記キャップが、高圧流入口と、該流入口を前記主チェンバに連通させる孔とを有し、
前記取付部材が、前記本体の前記孔の前記第一の端部に搭載されているとともに、流体を通過させ前記隙間空間の中に流れ込ませるために二前記ハウジングの前記隙間空間および前記本体の前記孔の前記第一の端部のうちの一つに向かって開口しているオリフィスを有し、
前記ピストンが、前記主チェンバ内に延設され、前記取付部材とともになって制御チェンバを形成し、
前記ピストンが、前記制御チェンバ内の流体の圧力に応答して、前記キャップの前記孔から前記制御チェンバまで流れる流体のレギュレータ最大流量を可能とする位置、流体流遮断位置および流体流遮断位置と最大流量位置との間の位置を軸方向に移動可能であり、高圧流体が前記流入口に加えられたとき、前記ハウジングの前記オリフィスを通って流れる流体の圧力を約大気圧に保持するために、前記位置の間を移動するように構成されてなる、水分検出器組立体。
【請求項１８】
前記ピストンが、前記取付部材および前記レギュレータ本体とともになって前記制御チェンバを形成するための直径の大きなヘッドを有し、該直径の大きなヘッドが、前記主チェンバ内で軸方向に移動可能であるとともに、前記本体の前記孔の前記中間部との間で流体が漏洩しないように流体的にシールされ、前記キャップの前記孔が、前記流入口に向かって開口している第一の孔部と、該第一の孔部よりも直径が小さくなっているとともに前記第一の孔部に向かって開口して弁座を形成している第二の孔部を有し、該前記キャップの前記第二の孔部が前記主チェンバに向かって開口し、前記ピストンが、流体流遮断位置において、前記キャップの前記孔の前記第一の端部から前記キャップの前記孔の前記第二の端部までの流体の流れを遮断するために前記弁座に当接可能な手段を有してなる、請求項１７記載の水分検出器組立体。
【請求項１９】
前記ピストンは、前記直径の大きなヘッドが前記本体の前記孔の前記中間部との間で流体が漏洩しないように流体的にシールされ、前記キャップの前記孔の前記第二の端部内に延びる直径の小さなヘッドと、前記ピストンの前記直径の大きなヘッドと前記直径の小さなヘッドとの間を軸方向に延びている棒とを有し、該棒が、前記ピストン手段の前記最大流量位置および前記流体流遮断位置において、前記直径の小さなヘッドと前記直径の大きなヘッドとの間で軸方向に、前記キャップの前記第二の端部との間で流体が漏れないようにシールされるように構成され、前記直径の小さなヘッドが、キャップ環状隙間空間を形成するために前記キャップの前記第二の孔部よりも直径が小さく、前記ピストンが弁部材を有し、該弁部材が、前記直径の小さなヘッドに搭載され、前記ピストンの前記流体流遮断位置において、前記キャップの前記第一の孔部から前記キャップの前記隙間空間までの流体の流れを遮断すべく前記弁座に当接するように構成され、前記ピストンが流路を有し、該流路が、前記キャップの前記隙間空間に向かって開口しているとともに、前記直径の大きなヘッドを通って、前記制御チェンバに向かって開口してなる、請求項１８記載の水分検出器組立体。
【請求項２０】
前記レギュレータの前記孔が上底面と下底面とを有する円錐台形状の孔部を備え、該下底面が前記ピストンの最大流量位置に向かう軸方向の移動を制限する環状の肩部を形成するために、前記レギュレータの前記孔の前記中間部に向かって開口し、前記上底面が、前記レギュレータの前記孔の前記第一の端部に向かって開口し、前記制御チェンバが、前記円錐台形状の孔部により少なくとも部分的に形成されてなる、請求項１９記載の水分検出器組立体。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧ガスを収納するたとえば瓶、シリンダまたはタンクの容器に含まれるガス中の水分を検出するために用いられる水分検出器組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途において、瓶（シリンダ）内の高圧ガスまたは他の高圧流体の水分量を試験する必要がある。水分量の最も正確な測定は、大気圧またはその近傍の圧力下であってかつ低流量状態において達成される。さらに、測定時点において瓶またはシリンダからのガスの流出量が最小限に抑えられること、および、とくに複数の瓶が棚に格納されている場合にそれらの瓶または他の容器の移動量を最小限に抑えるように水分量検出器が容易に移動可能であることが望ましい。
【０００３】
スネルソン（Ｓｎｅｌｓｏｎ）に対して付与された米国特許第3,498,116号では、水分検出器と連通する圧力レギュレータが開示されており、メイ（Ｍａｙ）に対して付与された米国特許第6,657,198号では、天然ガス用の配管内の水分を検出するためのシステム内においてレギュレータを用いることが開示されている。メイオー（Ｍａｙｅａｕｘ）に対して付与された米国特許第4,589,971号では、水分を検出するための圧力レギュレータおよび解析装置が開示されている。
【特許文献１】米国特許第3,498,116号
【特許文献２】米国特許第6,657,198号
【特許文献３】米国特許第4,589,971号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、水分検出器組立体、とくに高圧ガスシリンダに接続される水分検出器組立体を改良するためにこの発明がなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ガス内の水分を測定するために、水分検出器は、圧力レギュレータが接続されるハウジングの孔内に延設されるプローブを備え、高圧流体の供給源と連通するために接続可能となっている。ハウジング内には、環状の隙間が存在し、プローブを囲んでいる。流体は、環状の隙間からハウジングの孔のオリフィスを通って排出され、圧力レギュレータからの流体は、第二のオリフィスを通って、環状の隙間空間へ流れるようになっている。
【０００６】
本発明の目的の一つは、高圧流体の供給源を水分検出器プローブと接触状態にある流れと流体的に接続させ、プローブと接触状態で通過した流体を排出するための新規な手段を提供することにある。本発明の他の目的は、高圧流体の供給源からレギュレータを通って排出される比較的低圧の流体の水分量を測定するための比較的小さな構造の新規な水分検出装置を提供することにある。最後の目的を推進するにあたって、さらなる他の目的は、測定に用いられる少量のガスのみを用いてガスの水分量を正確に測定することができる新規の装置を提供することにある。本発明のさらなる目的は、組立体を通って流れる流体流量の範囲の調整を容易に可能とする、水分検出器組立体内の新規の手段を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図面の図１および図２を参照すると、水分検出器組立体の第一の実施形態は、細長いプローブ11を有する包括的に10で表された従来の水分検出器（センサ）を備えている。このプローブ11は、それ自体に接触するとともにその周りを流れる流体の水分量を検出および測定するようになっている。プローブは、ハウジングHの孔Bの中へ延びている。ハウジングの孔は、中心軸Ｃ−Ｃを有し、軸方向に細長くなっている。検出器は、ハウジングの孔の一方の端部13に螺着され、孔Ｂの他方の端部は直径の小さな流出口オリフィス14を形成している。ハウジングの孔のうちの軸方向の中間部16とプローブとにより、ハウジングの孔のうちの円錐台形状の孔の部分から流出口オリフィス14に向かって開口している軸方向に細長い環状の隙間空間が形成されている。プローブは、円錐台形状の孔部16Aの隣の近くに位置する末端側端部11Bを有している。環状の隙間空間の横断面は、オリフィスの横断面と較べて非常に大きくなっている。
【０００８】
隙間空間15の軸方向の中間部分は、ハウジングのネジ付き開口部35に向かって開口している。このネジ付き開口部に、包括的に20で表されている圧力レギュレータのレギュレータ本体18の一方の端部19が螺着されている。隙間空間は、開口部35の軸方向両側において、開口部35から軸方向に沿って離れて行く両方向に延びている。ネジ付き開口部35は、隙間空間15のうちのオリフィス14よりもハウジングのネジ付き部13により近い位置の部分に向かって開口することで、開口部35を通って、プローブを回わり流出口オリフィスへと流れる流体の拡散を促進するようになっている。プローブは、ハウジングのオリフィスからのネジ付き開口部35の軸方向最短距離に較べて、ハウジングのオリフィスに軸方向に沿ってより近い位置まで延びているので、開口部35は、直接に、プローブの軸方向の中間部分11Aに向かって開口している。ハウジングのオリフィスの直径は、ハウジングの中間部分16の直径に較べて何倍も小さくなっている。レギュレータ本体の端部19は、外ネジおよび内ネジが形成され、圧力レギュレータの流出口端部を形成している。プローブ、環状の隙間空間15およびハウジング部16の各々は、軸方向に細長くなっており、有利なことには、その直径に較べて軸方向の寸法が数倍も長くなっている。
【０００９】
圧力レギュレータの本体は、孔Eを有している。孔Eは、圧力レギュレータの本体を貫通し、ハウジングの開口部35に向かって開口するネジ付き端部12を有している。キャップKは、ネジ付き端部31を有しており、このネジ付き端部は、ネジ付き部19に対して軸方向反対側の位置にある、レギュレータの本体の孔の端部37に螺着されている。上述のキャップは、それを軸方向に貫通している孔Fを有している。孔Fは、レギュレータの流入口と、フィルタ23を搭載するための孔部34とを有している。孔Fは、直径の小さな孔部24と直径の大きな孔部28に向かって開口している孔部34を有している。直径の大きな孔部28は、一方の端部において孔部24に向かって開口して、弁座が設けられている環状の肩部39を形成し、軸方向に沿った他方の端部においてレギュレータの本体の主チェンバ25に向かって開口している。主チェンバは、レギュレータの本体の孔部38、42により部分的に形成されている。孔部42は、孔部37と僅かに小さな直径を有する孔部38とに向かって開口し、孔部38は、円錐台形状の孔部40の下底に向かって開口している。孔部40の上底は、孔部41に向かって開口し、孔部41は、レギュレータの流出口を形成しているハウジングの端部19の内ネジ部に向かって開口している。
【００１０】
ピストンPは、本体の孔部38との間で流体が漏洩しないようにシールするためのチェンバ25内の位置にある直径の大きなヘッド27と、キャップの孔部28内に延びている直径の小さなヘッド29と、一方の端部において直径の大きなヘッドに結合され、他方の端部において直径の小さなヘッドに結合されている軸方向に細長い棒48とを有している。直径の小さなヘッドは、その横断面が、直径の大きなヘッドの横断面に較べて数倍小さなくなっている。直径の小さなヘッドは、ピストンの直径の大きなヘッドの最大直径に較べて数倍小さい最大直径を有している。ピストンは、直径の小さなヘッドに搭載されているとともに円錐台形状の部分を有している弁部材30を備えている。円錐台形状の部分は上底部分を有しており、この上底部分は、孔部24の中に少しの距離だけ侵入可能となっており、レギュレータの流入口からピストンを通って流体が流れるのを遮断するために、キャップの孔部24と孔部28との結合部で弁座と当接可能となっている。すなわち、一緒に移動させる目的で弁部材を搭載するピストンの部分は、キャップの隙間空間43を形成するために、孔部28に較べて直径が小さくなっている。このキャップの隙間空間に向かって、ピストンの直径の小さなヘッド内のピストンクロス孔33が開口している。クロス孔32は、ピストンの軸方向の孔部44に向かって開口している。孔部44は、孔部33に向かって開口し、孔部33は、ピストンの直径の大きなヘッドを通って、本体の孔部のうちの直径の小さなヘッドの軸方向反対側にある部分に向かっておよび本体の円錐台形状の孔部40に向かって、開口している。孔部38は、ピストンがレギュレータ最大流量状態（位置）に向かって肩部39から離れる方向に移動することを可能とする軸方向の長さを有しており、その一方で、孔部38と孔部40との結合部に形成されている環状の肩部45は、ピストンが最大流量状態に向かって肩部39から軸方向に沿って離れる方向に移動することを制限するようになっている。流体シール51は、ピストン棒に搭載され、レギュレータのピストン最大流量位置およびレギュレータのピストン流体流遮断位置の両方において、キャップの孔部28との間で流体が漏洩しないようにシールするようになっている。流体シールは、ピストン棒のうちのクロス孔の隣に位置しているとともにクロス孔32の弁部材とは反対側に位置している部分に設けられている。
【００１１】
通気開口部52は、主チェンバ25のうちのピストンの直径の大きなヘッドとキャップの端部31の末端横面との間の軸方向中間部に位置する部分に向かって開口している。キャップの端部31の末端横面は、主チェンバを部分的に形成している。通気開口部52により、ピストンが、レギュレータの最大自由流体流量状態とレギュレータを通って軸方向に流れる流体を遮断する閉止位置との間を軸方向に沿って移動するに従って、空気が、キャップの端部31と直径の大きなヘッド部との間に軸方向に沿って存在するチェンバ25に自由に出入りすることができる。
【００１２】
取付部材47は、レギュレータ本体の流出口部19に着脱可能に螺着され、レギュレータから排出される流体の流量を制限するための圧力レギュレータ流出口を形成する直径の小さなオリフィス58を備えている。有利なことには、レギュレータのオリフィス58は、ハウジングのオリフィス14よりも直径が小さくなっている。取付部材は、シリンダ内または他の高圧流体供給源50の流体のさまざまな圧力範囲に対する直径の異なるオリフィスを有する取付部材と交換可能である。レギュレータ流入口は、有利にはオン・オフ弁（図示せず）を備える適切なコネクタ49により、従来の高圧流体供給源50たとえば瓶、ガスシリンダまたは他の適切な供給源と接続されうる。
【００１３】
レギュレータの本体の孔、キャップの孔、取付部材のオリフィスおよびピストンの孔部33、42は、ハウジングの中心軸Ｃ−Ｃに対しておおむね直角に延びている中心軸Ｘ−Ｘを有している。
【００１４】
加圧流体がレギュレータの流入口に加えられていない場合、ピストンは、流体流遮断位置に置かれていてもよいし、レギュレータ最大流量位置に置かれていても良いし、または、これらの間の位置に置かれていてもよい。ピストンが流体流遮断位置に置かれた状態で、加圧流体が供給源50からレギュレータの流入口22へ加えられると、加圧流体は、孔部24が開口している先の弁部材の上底に対して作用し、ピストンを、図２に示されている位置から、キャップに対して離れる方向（流体流遮断位置から離れる方向）に向かって移動させるようになっている。そのあと、流体は、レギュレータの流入口から流体流路Yを通過して隙間空間43へ流れ、次いで、ピストンを通って円錐台形状の孔部40および孔部41へ流れ、レギュレータのオリフィス58を通ってハウジングの隙間空間15へ流れ、プローブ11と接触して流れ、次いで、ハウジングのオリフィス14から流出するようになっている。
【００１５】
肩部45の方向に向かうピストンの移動は、制御チェンバN（ピストンの直径の大きなヘッドと取付部材との間）の流体の圧力により制限され、取付部材のオリフィスの直径と流入口の圧力に依存する。弁部材およびピストンのうちのキャップの孔部28の圧力に晒されている部分の横断面がピストンの直径の大きなヘッドの横断面よりも非常に小さいので、通常の流れ状態では、制御チェンバN内における流体の圧力は、レギュレータの流入口の圧力に較べて何倍も小さくなっている。ここで、制御チェンバNは、取付部材およびピストンの直径の大きなヘッドの軸方向に隣り合う横断面間に位置するレギュレータの本体の孔うちの軸方向部分である。高流体圧がレギュレータの流入口に加えられると、制御チェンバ内の流体の圧力が、レギュレータ最大流量位置、流体流遮断位置およびこれらの間の位置の間における制御チェンバ内のピストンの軸方向の移動を制御するよういなっている。さらに、流体が取付部材のオリフィスを通過しなければならないので、ハウジングの流体隙間空間15内の流体の圧力は、制御チェンバ内の圧力よりも小さくなっている。制御チェンバ内の圧力が所望のレベルを越えて上昇した場合、制御チェンバ内の流体圧力の上昇により、ピストンが肩部39の方向に向かって移動し、これにより、弁部材が孔部28の中に流れ込む流体の流れを制限するよう移動されるようになっている。使用中に制御チェンバ内の流体の圧力が所望のレベルよりも下降した場合、ピストンは、軸方向に取付部材に向かって移動することで、ピストンを通って流れる流体の流量の上昇を可能とするようになっている。したがって、制御チェンバ内の圧力が変化することにより主チェンバ内のピストンが移動することにより、流入口の圧力に関係なく、検出器組立体を通って流れる流量が自動的に制限され、試験されるガス内の水分量が測定されるようになっている。
【００１６】
加圧流体がレギュレータの流入口に加えられず、ピストンが肩部45に当接している場合、加圧流体をレギュレータに加えると、取付部材のオリフィスが流量を制限しているので、圧力が制御チェンバ内で上昇し、ピストンを肩部39の方向に向かって移動させるように作用している力がピストンを肩部39から離れる方向に移動させるように作用している力と等しくなるまで、ピストンを肩部39の方向に向かって移動させるようになっている。
【００１７】
図４を参照すると、80により包括的に表されている本発明の第二の実施形態は、レギュレータ本体を除いておよび取付部材を備えていないことを除いて、同一であることが示されている。第二の実施形態にかかるレギュレータ本体Rは、外ネジ付きの端部71を備え、この外ネジ付きの端部は、ハウジングのネジ付き開口部35に螺着されている。さらに、レギュレータ本体Rは、軸方向に貫通している孔Wを備えている。この孔Wは孔Eと次の点以外は同一である。すなわち、孔部38が円錐台形状の孔部72に向かって開口し、孔部72は、その上底が流出口のオリフィス73の一方の端部に向かって開口し、オリフィス73は、ネジ付き端部71内を延びて隙間空間15に向かって開口している。オリフィス73は、第一の実施形態にかかるオリフィス58と同一の直径を有し、同一の機能を提供している。したがって、オリフィス73は、第一の実施形態の如き着脱可能な取付部材内ではなく、レギュレータ本体R内に機械加工される。
【００１８】
孔部72の下底は、孔部38に向かって開口し、最大流量位置の方向に向かうピストンPの軸方向の移動を制限する環状の肩部74を形成している。第二の実施形態にかかる制御チェンバ75は、ピストンPの直径の大きなヘッド27とオリフィス73に向かって開口している円錐台形状の孔部との間を軸方向に延びている。
【００１９】
図５を参照すると、90により包括的に表されている本発明の第三の実施形態は、次の点を除いて第一の実施形態と同一である。すなわち、ピストンTの直径の小さなヘッド部90Aは、弁部材30を備える代わりに端部91を備えている。この端部は、おおむね円錐台形状であり、その底面が、上記のヘッドの円柱形状部92に接続され、この円柱形状部92を貫通して、クロス孔32が延びている。直径の小さなヘッドのピストン部91、92は、孔部28よりも直径が小さく、キャップの隙間空間97を形成している。この隙間空間97に向かって、ピストンの直径の小さなヘッド内のピストンのクロス孔33が開口している。クロス孔32は、ピストン棒48内で延びている軸方向のピストンの孔部44に向かって開口している。円錐台形状部は、その上底部がキャップの孔部24内に延長でき、それと同時に、孔部24、28の結合部において弁座に当接でき、これにより、孔部24から隙間空間97へ流れる流体を遮断することができる。端部91が異なる形状、たとえば円錐形状である場合であっても、ピストンTが流体流遮断位置に置かれているときは孔部24から隙間空間へ流れる流体の流れを遮断し、ピストンがレギュレータの最大流量位置に置かれているときはそのような流体の流れを可能とするような形状である。
【００２０】
いうまでもなく、第三の実施形態にかかるピストンは、第二の実施形態にかかるレギュレータ本体においてピストンPの代わりに用いられても良い。さらに、いうまでもなく、レギュレータの第二の実施形態、第三の実施形態、または、第二の実施形態にかかるレギュレータ本体と第三の実施形態にかかるピストンを組み合わせたものを、水分検出器10およびハウジングHと組み合わせて用いられたとしても、その装置は、第一の実施形態に関連して記載した方法で機能する。
【００２１】
限定する目的ではなく本発明の一つの例としては、流入口圧力は約５００ｐｓｉから３５００ｐｓｉであり、取付部材とピストンとの間にある制御チェンバ内の圧力は約４ｐｓｉであり、取付部材のオリフィスを通って隙間空間15へ移動すると、隙間空間内の圧力はより小さくなり大気圧に近づいていく。上述の一例では、ハウジングのオリフィス14が遮断されると、ハウジングの隙間空間内の圧量が約６ｐｓｉまで上昇し、制御チェンバ内の圧力が上昇し、これにより、ピストンが孔部24から孔部28への流れをさらに遮断するようになっている。この装置では、流路が比較的短く、水分量の測定を行うために少量のガスが装置を通過して流れなければならない。したがって、組立体をある供給源に接続しその後他の供給源に接続する場合、その組立体の使用時に組立体内の流体をパージングするにあたって、ほんの少量の流体をその組立体を通して流すだけでよい。流体の流量の範囲を変更するには、レギュレータの取付部材を変更すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】水分検出器組立体の第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】水分検出器組立体の第二の実施形態を示す部分図である。
【図５】水分検出器組立体の第三の実施形態の示す部分図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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